Bài giảng Phân tích & Thiết kế hệ thống - Chương 4: Mức tổ chức và vật lý

Trường Trung học Kinh tế Kỹ thuật Hòa Bình – Ngành Công nghệ Thông tin - Môn Phân tích & Thiết kế hệ thống

CHƢƠNG 4:

MỨC TỔ CHỨC VÀ VẬT LÝ

Chƣơng này trình bày các nội dung trọng tâm:

- Cung cấp phƣơng pháp để xây dựng và mô hình hoá các vật lý

- Học sinh, sinh viên biết lựa chọn kết hợp cả hƣớng đối tƣợng, hƣớng chức

năng để giải quyết bài toán và một công cụ thích hợp cho phát triển phần mềm

- Học sinh, sinh viên có thể sử dụng một công cụ để phát triển một phần

mềm.

- Giới thiệu một số công cụ hiện có và đang đƣợc sử dụng rộng rãi trên thị

trƣờng

4.1 MÔ HÌNH TỔ CHỨC VỀ XỬ LÝ

Những phƣơng pháp phân tích hiện đại mong muốn và hƣớng tới giải quyết toàn

bộ hoặc từng phần các tồn tại nêu trên. Tất nhiên những phƣơng pháp phân tích

hiện đại không giải quyết nhƣ nhau toàn bộ tiến trình phân tích ý niệm hoá một áp

dụng tin học, không dùng cùng một tên để chỉ cùng một khái niệm. Cũng không

xem xét tất cả các công cụ tin học dƣới cùng một góc độ. Song, có thể khẳng định

là chúng đều cùng theo các mục tiêu và cũng chịu ảnh hƣởng của những định

hƣớng dƣới đây:

 Có tiếp cận toàn cục bằng cách xét mỗi phần tử, mỗi dữ liệu, mỗi chức năng

là bộ phận của một tổng thể toàn vẹn. Sự hiểu biết tổng thể toàn vẹn này rất cần

thiết cho việc phát triển tốt của mỗi bộ phận trong nó.

 Xét toàn bộ tổ chức, phòng ban, xƣởng, vị trí làm việc v.v... là một phần tử

có cấu trúc, một hệ thống có những dòng vào, dòng ra, các quy tắc hoạt động và

quản lý hệ thông tin của mình v.v...

 Có một cách tiếp cận phân tích và ý niệm đi xuống, hƣớng vào việc nhận

thức và ra quyết định thoạt tiên một cách tổng quát, sau đến là những đặc thù, cái

thứ nhất, tiếp đến là cái thứ hai v.v...

 Nhận dạng những mức trừu tƣợng và bất biến của hệ thống đƣợc nghiên cứu

phụ thuộc vào khoảng thời gian của vòng đời, vai trò lớn hay nhỏ của việc lựa chọn

các kỹ thuật và các tổ chức có liên quan.

 Nhận dạng các thành phần, dữ liệu, xử lý, bộ xử lý, v.v… của hệ thống mà

không có sự "thiên vị" nào đối với chúng.

 Vận dụng những công cụ thủ công, tự động hoá trợ giúp cho việc phân tích.

 Nhận dạng những điểm đối thoại và thoả thuận với ngƣời sử dụng, những

điểm này dùng để đánh dấu sự chuyển tiếp giai đoạn trong quá trình phân tích.

4.1.1 Các yếu tố tổ chức

Nhƣ đã trình bày ở chƣơng 3, mức tổ chức cùng hƣớng tới việc xây dựng hai mô

hình: Mô hình dữ liệu và Mô hình xử lý.

Giáo viên biên soạn: Nguyễn Trần Phương

76

Trường Trung học Kinh tế Kỹ thuật Hòa Bình – Ngành Công nghệ Thông tin - Môn Phân tích & Thiết kế hệ thống

Mục tiêu khi xây dựng mô hình dữ liệu ở mức vật lý là làm rõ các khía cạnh

về giải pháp thực hiện cụ thể tại các điểm công tác cụ thể hơn là ai? ở đâu? Làm

nhƣ thế nào?

Mục tiêu khi xây dựng mô hình xử lý ở mức vật lý là tính định kỳ, thời hạn

đáp ứng của hệ thống và mức độ tự động hóa của phần mềm có thể thực hiện đƣợc.

Để tƣờng minh chúng ta cùng nhau xét một ví dụ về giao dịch tài chính qua

tài khoản tại một ngân hàng:

Trƣớc kia khi thực hiện thủ công, một doanh nghiệp hoặc cá nhân khi lƣu

chuyển tiền qua ngân hàng ngƣời ta phải kiểm tra số dƣ tài khoản trƣớc khi có

nghiệp vụ lƣu chuyển sau đó chủ tài khoản phải điền thông tin chủ yếu là mã số

thuế và lƣợng tiền cần lƣu chuyển. Nhân viên ngân hàng sẽ kiểm tra sổ sách đối

chiếu để kiểm ghi giá trị mới của tài khoản sau khi đã tính tới thuế nếu có. Cuối

cùng thì nghiệp vụ giao dịch này mới bổ xung tài chính bằng phiếu báo có hoặc nợ

cho tài khoản đó thƣờng thì thủ tục này phải thực trong vòng 15 ngày.

Bây giờ khi sử dụng một phần mềm chẳng hạn nhƣ sử dụng thẻ ATM thì chủ

tài khoản chỉ cần ghi nhập số tiền cần chuyển vào tài khoản phần mềm hệ thống sẽ

tự kiểm tra mã tài khoản, mã số thuế và cộng tổng giá trị để có số dƣ hiện có, trả

kết quả lập tức nếu là tiền mặt hoặc sau vài ngày nếu là chuyển khoản. Còn đối với

việc rút tiền thì đơn giản hơn nhiều chỉ sau vài phút.

Xét về mục đích thì thì rõ ràng hai quy trình này là nhƣ nhau thế nhƣng về

quan niệm thì đây là giải pháp hoàn toàn khác nhau về cách tổ chức vì trong quá

trình kiểm tra thủ công thì ít nhất phải có hai công đoạn báo nợ và báo có cho một

tài khoản. Còn sử dụng phần mềm chỉ duy nhất một lần báo nợ, có mà thôi.

Sau đây là các yếu tố tổ chức đáng quan tâm khi phát triển dự án dù cho cách

thức tiếp cận hƣớng đối tƣợng hay tiếp cận hƣớng chức năng:

Điểm công tác: Nhƣ đã trình bày ở chƣơng 2 nếu tiếp cận hƣớng đối tƣợng

thì là đây ghi nhận các hành vi hoạt động còn nếu tiếp cận hƣớng chức năng thì đây

ghi nhận một số công đoạn phải thực hiện.

Bản chất của việc xử lý: Thể hiện mức độ tự động hóa. Thông thƣờng trong

các hệ thông tin đủ phức tạp ngƣời ta phối hợp, phân chia thành các phân hệ. Mỗi

phân hệ có đầy đủ các đặc tính của một hệ thống bao gồm Hệ quản trị - Hệ thông

tin - Hệ tác nghiệp. Trong đó hệ quản trị chính là hoạt động chính bao trùm hệ

thống hay chính là nhiệm vụ cơ bản của tổ chức (có tài liệu còn gọi là hạt nhân của

hệ thống).

Hệ thống tin bao gồm luồng thông tin và khối lƣợng thông tin cần trao đổi

của hệ thống; Hệ tác nghiệp gồm toàn bộ quá trình xử lý thông tin. Ví dụ nhƣ xem

xét mô hình tổ chức tại một trƣờng trung cấp ta thấy: Nhiệm vụ đào tạo bao trùm

toàn bộ hoạt động, các nhiệm vụ bổ trợ nhƣ tài chính, quản lý cơ sở vật chất, quản

lý giảng viên, v.v.. theo mô hình 4.1.

Xử lý tương tác người – Máy: Xử lý bằng máy nhƣng cần thông tin tức thời

trong quá trình xử lý.

Giáo viên biên soạn: Nguyễn Trần Phương

77

Trường Trung học Kinh tế Kỹ thuật Hòa Bình – Ngành Công nghệ Thông tin - Môn Phân tích & Thiết kế hệ thống

Hình 4.1 : Phân hệ trƣờng trung cấp chuyên nghiệp HB

Xử lý hàng loạt: Xử lý thứ tự các công việc theo theo một trình tự cho trƣớc.

Nhƣng phân biệt sự khác nhau giữa hiện trạng và giửi pháp thiết kế sau này.

Thời gian: Thông thƣờng các vấn đề về yếu tố thời gian có liên quan đến dây

chuyền xử lý, thời hạn và tính chu trình và thƣờng thì không diễn tả bằng các công

thức đƣợc.

4.1.2 Các quy tắc tổ chức

Các quy tắc tổ chức là một phần của mức tổ chức. Tuy nhiên nhƣ đã trình

các quy tắc tổ chức cũng phụ thuộc và mức quan niệm.

Mỗi điểm công tác sẽ có các quy tắc tổ chức liên quan cơ cấu tổ chức con

ngƣời và mối quan hệ đến các đối tƣợng đó.

Cách thức xử lý thì phụ thuộc vào hai yếu tố chính là điều kiện kỹ thuật cho

phép và kỹ năng của con ngƣời tham gia hệ thống nằm lẫn trong mỗi công đoạn

cùng với quy tắc quản lý.

4.1.3 Khái niệm pha

Pha là chuỗi các nhiệm vụ nối tiếp nhau sao cho chúng cùng xảy cùng một

điểm công tác và cùng cách thức xử lý. Pha là hoạt động của hệ thống có tính đến

các yếu tố tổ chức.

Ở mức quan niệm với các khái niệm công đoạn, công việc, quá trình, mô

hình hệ thống và các nhiệm vụ. Trong mức tổ chức các nhiệm vụ đó đƣợc kết hợp

với các yếu tố tổ chức, theo [GTPTTK.ĐHQG] để diễn tả mô hình tổ chức về xử

lý cũng đƣợc sử dụng mô hình hệ thống tƣơng tự nhƣ mô hình quan niệm về xử lý

với một số thay đổi nhƣ sau:

 Đơn vị hệ thống là pha.

 Đƣa vào các yếu tố tiến trình thời gian theo các pha.

 Điểm công tác, bản chất xử lý theo các pha.

Giáo viên biên soạn: Nguyễn Trần Phương

78

Trường Trung học Kinh tế Kỹ thuật Hòa Bình – Ngành Công nghệ Thông tin - Môn Phân tích & Thiết kế hệ thống

Có rất nhiều phƣơng pháp toán học hỗ trợ việc xây dựng, đánh giá một mô

hình tổ chức tốt nhƣ sơ đồ PERT sẽ đƣợc trình bày ở chƣơng 5.

4.2 MÔ HÌNH CƠ SỞ DỮ LIỆU

Giải pháp tổ chức về dữ liệu là chính mô hình cơ sở dữ liệu (CSDL) đƣợc sử dụng

thể hiện ở các tiêu chí :

 Tính nhất quán của dữ liệu về cấu trúc và quản trị.

 Tính độc lập không phục thuộc vào các công cụ phát triển cụ thể nào đó.

Để quản trị CSDL ngƣời ta xây dựng những phần mềm quản trị CSDL gồm chức

năng cơ bản:

. Tạo lập các cấu trúc dữ liệu (loại, kiểu, thành phần, tính chất).

. Cập nhật dữ liệu.

. Thiết lập các quan hệ.

. Kiểm soát các ràng buộc.

. Phân quyền truy cập.

. Bảo mật hệ thống

Điển hình hiện nay đang đƣợc sử dụng nhiều là phần mềm quản trị cơ sở dữ liệu

(HQTCSDL) Foxpro, Access. Đối với các công cụ này còn hỗ trợ cả môi trƣờng

lập trình ở các cấp độ khác nhau cho ngƣời sử dụng (SQL, sinh giao diện, sinh báo

cáo). Vậy cho nên với dự án phần mềm nhỏ thì việc đặc tả, sinh mã có thể chỉ cần

sử dụng những phần mềm này là đƣợc nhƣng đối với phần mềm có quy mô lớn,

phức tạp thì rất khó khăn nếu không nói là không thể (các dự án này đều được phát

triển bởi do nhiều đội phát triển độc lập với sự kết hợp có thể hơn một công cụ hỗ

trợ phân tích). Chính điều đó các công ty phát triển ngƣời ta đều sử dụng một công

cụ chuyên biệt nào đó nhƣ CASE; RATION ROSE, AGRO UML; POWER

DESIGN;… có thể sử dụng ngôn ngữ UML để phát triển dự án. Các công cụ này

cung cấp phƣơng pháp xây dựng các biểu đồ theo cách tiếp cận hƣớng đối tƣợng

bao gồm những phần chính:

. Xây dựng biểu đồ sử dụng các đối tƣợng (use-case diagram)

. Xây dựng các biểu đồ, lƣợc đồ lớp (class diagram)

. Xây dựng biểu đồ trình tự

. Xây dựng biểu đồ cộng tác

. Xây dựng biểu đồ hoạt động

. Xây dựng lƣợc đồ các thành phần (component diagram)

. Sinh mã

. Lập tài liệu

4.2.1 Mô hình phân cấp

Mô hình phân cấp là mô hình ra đời vào vào những năm 60 của thế kỷ trƣớc. Ở đây

dữ liệu đƣợc phân loại theo các tiêu chuẩn của từng tầng khác nhau theo cấu trúc

dạng cây. Để tìm thông tin trong CSDL ta đi theo nhánh.

Giáo viên biên soạn: Nguyễn Trần Phương

79

Trường Trung học Kinh tế Kỹ thuật Hòa Bình – Ngành Công nghệ Thông tin - Môn Phân tích & Thiết kế hệ thống

Ví dụ: Nhằm diễn tả việc cung cấp chức năng hệ thống thông tin từ mức tổng quát

đến mức chi tiết gần của hệ thống cung ứng vật tƣ, biểu đồ có dạng cây (tree) nhƣ

sau:

Hình 4.2: Biểu đồ phân cấp chức năng Hệ thống cung ứng vật tƣ

4.2.2 Mô hình mạng theo [GTPTTK.ĐHQG]

Mô hình mạng hay còn gọi là mô hình CODASYL có những khái niệm cơ bản:

Đơn vị dữ liệu (Data Item): Tƣơng ứng với từng thuộc tính của đối tƣợng

cần mô tả.

Nhóm dữ liệu (Data agreate): Tƣơng ứng với các thuộc tính hợp thành.

Bản ghi (Record): Là bộ phận có thứ tự của đơn vị dữ liệu và nhóm dữ liệu.

Liên kết (Set): Mô tả quan hệ giữa hai bản ghi mà tronh đó có một bản ghi là

bản ghi chủ vầ bản ghi còn lại là thành viên. Để biểu diễn mô hình mạng ngƣời ta

dùng đồ thị có hƣớng.

Ví dụ: Vẽ BĐLDL của hệ cung ứng vật tƣ (chỉ xét về mặt thông tin).

Thông tin thƣơng lƣợng

Nhà cung cấp

Cheque

Phiếu giao

Đơn đặt

Thanh toán

hàng

(+hàng)

Hóa đơn

Đặt hàng

Hóa

đã xác

Đơn hàng

đơn

nhận chi

Danh sách đơn hàng

Nhận hàng

Đối chiếu

Dự

Dự trù / Đơn hàng

trù

Danh sách

hàng nhận

Phân xƣởng

sản xuất

Phiếu phát hàng

Hình 4.3: BĐLDL của hệ cung ứng vật tƣ

Giáo viên biên soạn: Nguyễn Trần Phương

80

Trường Trung học Kinh tế Kỹ thuật Hòa Bình – Ngành Công nghệ Thông tin - Môn Phân tích & Thiết kế hệ thống

4.2.3 Mô hình quan hệ

Mô hình ra đời cùng thời với mô hình mạng (1970). Đây chính là mô hình đã

nghiên cứu ở chƣơng 3. Trong mô hình này có một số khái niệm chính tuy chƣa đề

cập nhƣng đã thể hiện phần nào trong chƣơng trƣớc.

Quan hệ (relation): Mô hình quan hệ xoay quan các khái niệm quan hệ, bộ

(tuple) và thuộc tính (attribute). Những khái niệm này tƣơng ứng với các khái niệm

tập thực thể, thực thể và thuộc tính. Hình 3.11: Mô hình ER mối quan hệ

HỌC_VIÊN và MÔN_HỌC đã thể hiện mối quan hệ này.

Miền (Domain): Tập hợp các giá trị đƣợc xác định bởi một tên và có miền

giá trị cụ thể. Ví dụ miền giới tính có hai giá trị “Nam, “Nữ”

Thuộc tính (attribute): Phần giao giữa dòng và cột là giá trị thuộc tính. Giá

trị của thuộc tính phải là giá trị đơn không đa trị hay cấu trúc. Một quan hệ có giá

trị thuộc tính nhƣ vậy thì quan hệ này đạt dạng chuẩn một có dạng nhƣ sau:

Tên quan hệ

Bộ 1

Tên miền 1

Giá trị

Tên miền 2

Giá trị

…

Tên miền n

Giá trị

Bộ 1

…

Bộ m

Giá trị

Bộ (tuple): Là một bộ các giá trị của các thuộc tính trong một dòng của quan

hệ. Thứ tự xuất hiện các thuộc tính trong một bộ thì không ảnh hƣởng đến kết quả

tính toán. Một bộ có tính duy nhất trong quan hệ. Nghĩa là trong một quan hệ

không thể có hai bộ giống nhau giá trị các thuộc tính đều giống nhau). Một thuộc

tính hay nhóm các thuộc tính dùng để phân biệt bộ này với bộ kia trong quan hệ

đƣợc gọi là khoá chính. Khóa chính trong một quan hệ lại xuất hiện trong một quan

hệ khác đƣợc gọi là khóa ngoại.

Quy ƣớc đƣợc đề nghị để biểu diễn:

Tên quan hệ đƣợc ghi bằng chữ hoa trƣớc ngoặc tròn và tất cả thuộc tính

đƣợc liệt kê trong ngoặc tròn.

Khóa chính gạch chân.

Khóa ngoại viết nghiêng

Khoá (key, candidate key): Là tập hợp nhỏ nhất các thuộc tính mà giá trị của

nó dùng để phân biệt bộ này với bộ kia trong một quan hệ.

Khóa hợp (composite key): Là khóa có trên một thuộc tính.

Khóa chính (primary key): Là khóa đƣợc chọn để cài đặt trong một

QTCSDL. Khi chọn khóa chính ta phải chú ý các tính chất sau: áp dụng, duy nhất,

nhỏ nhất, ổn định.

 Khóa có tính áp dụng khi nó không bỏ sót bất kỳ trƣờng hợp nào của vấn

đề.

 Khóa phải có tính duy nhất dùng để phân biệt bộ này với bộ kia trong

quan hệ.

 Khóa có tính nhỏ nhất khi ta bỏ bất kỳ thuộc tính nào của nó thì nó không

còn tính duy nhất nữa.

Giáo viên biên soạn: Nguyễn Trần Phương

81

Trường Trung học Kinh tế Kỹ thuật Hòa Bình – Ngành Công nghệ Thông tin - Môn Phân tích & Thiết kế hệ thống

 Khóa có tính ổn định khi giá trị của khóa không thay đổi.

Ví dụ về khóa chính không ổn định

WSE bán lẻ đồ điện, là cửa hàng được cung cấp hàng bởi NSD. Thỏa thuận giữa

WSE và NSD là WSE phải mua tối thiểu 90% hàng của NSD. WSE có thể mua tối

đa 10% hàng của những nhà cung ứng độc lập khác.

WSE đang thiết lập một hệ máy tính cho điều hành và xử lý đơn hàng. Hệ sử dụng

cùng mã sản phẩm với NSD và tạo mã riêng cho nguồn hàng mua từ nơi khác.

Ví dụ trên dẫn tới hai vấn đề nhƣ sau:

Khi NSD thay đổi mã hàng thì mã hàng của WSE sẽ bị thay đổi theo gây ra

tính mất ổn định.

Khi một mặt hàng vừa đƣợc cung ứng từ nhà cung ứng độc lập và từ NSD

thì sẽ gây ra tình trạng một mặt hàng có tới hai mã hàng khác nhau. Để tránh tình

trạng này buộc lòng phải thay đỗi mã hàng.

Khóa ngoại (foreign key): Trong mô hình quan hệ, để diễn tả mối kết hợp,

ngƣời ta chép khóa chính từ quan hệ này sang quan hệ kia. Trong quan hệ nhận,

khoá đƣợc chép sang gọi là khóa ngoại. Từ ví dụ của Hình 3.7.

HỌC_VIÊN (Mã học viên, tên học viên,…, mã môn học)

MÔN_HỌC (Mã môn học, tên môn học, thời lƣợng)

Khóa dự tuyển và khóa khác:

Ví dụ về khóa dự tuyển: ANFD (Liên hiệp các nhà phân phối thực phẩm quốc tế)

là một tập đoàn phục vụ khách hàng thông qua mạng lƣới các văn phòng buôn bán

cấp quốc gia và nó có trên 150 văn phòng nhƣ vậy. ANFD quản lý chi tiết xe của

các văn phòng đại diện bằng quan hệ sau:

XE(số đăng bộ, qui cách, hình dáng, màu sắc, số sƣờn, số máy, mã xe, quốc

gia). Bƣớc đầu, có một số nhóm thuộc tính có khả năng phân biệt xe này với xe

kia. Các nhóm thuộc tính này đƣợc gọi là khóa dự tuyển: (số đăng bộ, quốc gia),

(số sƣờn), (số máy), (mã xe).

Khóa dự Điều kiện

tuyển lựa chọn

Số đăng bộ, Áp dụng Gây ra vấn đề khi cần lƣu trữ thông tin về xe chƣa đăng

Diễn giải

quốc gia

bộ

Ổn định Gây ra vấn đề vì số đăng bộ có khả năng thay đổi. Khi

số đăng bộ thay đổi (khi bán xe) ta phải sửa lại giá trị

số đăng bộ của xe đó làm cho khóa chính không ổn

định

Duy nhất Chỉ riêng số đăng bộ không có tính duy nhất từ quốc

gia này sangquốc gia khác

Nhỏ nhất Không nhỏ nhất trong phạm vi một quốc gia

Áp dụng Không có vấn đề vì mỗi xe có số sƣờn khác nhau

Ổn định Không có vấn đề vì số sƣờn không thay đổi

Duy nhất Duy nhất cho mỗi xe

Số sƣờn

Nhỏ nhất Chỉ gồm một thuộc tính thì đƣơng nhiên nhỏ nhất

Giáo viên biên soạn: Nguyễn Trần Phương

82

Trường Trung học Kinh tế Kỹ thuật Hòa Bình – Ngành Công nghệ Thông tin - Môn Phân tích & Thiết kế hệ thống

Số máy

Áp dụng Không vấn đề

Ổn định Có vấn đề vì máy có khả năng đƣợc thay mới

Duy nhất Không có vấn đề

Nhỏ nhất Chỉ gồm một thuộc tính thì đƣơng nhiên nhỏ nhất

Áp dụng Không có vấn đề vì do công ty tạo ra

Ổn định Không có vấn đề vì do công ty tạo ra

Duy nhất Không có vấn đề vì công ty tự chịu trách nhiệm bảo

đảm chúng phải khác nhau

Mã xe

Nhỏ nhất Chúng chỉ gồm một thuộc tính nên đƣơng nhiên nhỏ

nhất

Qua bảng phân tích trên thì khóa chính có khả năng là một trong hai thuộc

tính sau: Số sƣờn và mã xe. Do số sƣờn thƣờng dài và không đồng nhất nên không

tiện trong công tác quản lý của công ty. Công ty tự tạo ra mã xe là giải pháp chọn

lựa có tính thực tiễn cao.

Số đăng bộ,

quốc gia

Loại vì không có tính duy nhất

Số đăng bộ,

quốc gia

Số sƣờn

Khóa phụ

Số máy

Mã xe

Khóa chính

Hình 4.4: Mối quan hệ khóa dự tuyển, khóa khác và khóa chính

Khóa nhân tạo (khóa đại diện) artificial key (surrogate key): Đôi khi việc

xác định khóa chính không phải lúc nào cũng thực hiện đƣợc do bốn tính chất ràng

buộc: Áp dụng, ổn định, duy nhất, nhỏ nhất. Trong các trƣờng hợp nhƣ vậy, buộc

ta phải đƣa vào một thuộc tính với mục đích làm khóa chính đƣợc gọi là khóa nhân

tạo (artificial key), đôi khi còn gọi là khóa đại diện (surrogate key). Các khóa nhân

tạo nhƣ: mã nhân viên, mã khách hàng, số hóa đơn, mã tài sản cố định.

 Khóa nhân tạo luôn luôn thỏa 4 tính chất áp dụng, ổn định, duy nhất, nhỏ

nhất. Khi sử dụng khóa nhân tạo ta cần chú ý các điều sau:

 Không gắn ngữ nghĩa của vấn đề vào khóa nhƣ mã khách hàng từ 1 đến

1000 là khách hàng của các chi nhánh phía bắc, mã khách hàng lớn hơn

1000 là khách hàng của các chi nhánh phía nam.

 Không dùng lại giá trị khóa đã xóa cho một bộ giá trị mới vì ảnh hƣởng

đến dữ liệu cũ.

 Kiểm tra trƣờng hợp nhập hai bộ giá trị của một đối tƣợng.

Khóa phụ (Secondary keys): Khóa phụ là một thuộc tính hay một nhóm các

thuộc tính thƣờng hay đƣợc sử dụng trong khai thác dữ liệu. Ví dụ vấn đề Trƣờng

cao đẳng có thuộc tính tên học viên và thuộc tính tên môn học hay đƣợc dùng

Giáo viên biên soạn: Nguyễn Trần Phương

83

Trường Trung học Kinh tế Kỹ thuật Hòa Bình – Ngành Công nghệ Thông tin - Môn Phân tích & Thiết kế hệ thống

trong tìm kiếm nên chúng đƣợc sắp xếp để đẩy nhanh tốc độ xử lý. Những vùng

này đƣợc gọi là khóa phụ.

Những tính chất khác của mô hình quan hệ là:

Đại số quan hệ, phép tính quan hệ: Đại số quan hệ và phép tính quan hệ tạo ra một

số chức năng nhƣ:

o Trích một số dòng trong quan hệ.

o Trích một số cột trong quan hệ.

o Kết nối quan hệ thông qua khóa ngoại

o Ràng buộc toàn vẹn

Mô hình quan hệ định nghĩa ba mức ràng buộc:

. Ràng buộc toàn vẹn thực thể (Entity integrity constraint): Thực chất của

ràng buộc thực thể là các ràng buộc trên khóa chính thỏa mãn các tính

chất: duy nhất, không rỗng, nhỏ nhất.

. Ràng buộc toàn vẹn tham chiếu (Referential integrity constraint): Ràng

buộc tồn tại đòi hỏi giá trị khóa ngoại trong một quan hệ phải tồn tại

trong quan hệ có khóa chính tƣơng ứng.

HỌC VIÊN

MÔN HỌC

Mã

học

viên

Tên học viên

…

Mã

môn

học

Mã

môn

học

Tên môn học

Thời

lƣợng

Sv001 Nguyễn Văn Thịnh

Sv002 Quách Hữu An

Sv003 Lê Quang Khai

CN001

CN010

CN012

…

CN001 Hệ điều hành

CN010 Toán rời rạc

CN012 Hệ QT CSDL

45 giờ

30 giờ

75 giờ

…

Sv055 Trần Thanh Quý

CN099

CN055 CTDL&GT

?

30 giờ

Hình 4.5: Ràng buộc sƣ tồn tại bị vi phạm bởi học viên Sv055

. Ràng buộc toàn vẹn loại dữ liệu (Data type integrity constraint)

. Ràng buộc miền giá trị (Domain integrity constraint)

o Ngôn ngữ hỏi có cấu trúc SQL (Structured Query Language). Các chức

năng này đƣợc thể hiện trong HQTCSDL quan hệ qua ngôn ngữ SQL. SQL là ngôn

ngữ phi thủ tục chúng khai thác dữ liệu bằng cách mô tả truy xuất cái gì hơn là truy

xuất nhƣ thế nào. Các bƣớc và công việc thực hiện trong mô hình hóa dữ liệu sơ đồ

của Hình 3.7 đƣợc tóm tắt thành các quy tắc chính trong giai đoạn thiết kế nhƣ

sau:

o QT 1: Mỗi tập thực thể trong mô hình ER đƣợc chuyển thành một quan

hệ.

o QT 2: Mỗi thuộc tính trong mô hình ER đƣợc chuyển thành thuộc tính

trong quan hệ tƣơng ứng.

Giáo viên biên soạn: Nguyễn Trần Phương

84

Trường Trung học Kinh tế Kỹ thuật Hòa Bình – Ngành Công nghệ Thông tin - Môn Phân tích & Thiết kế hệ thống

o QT 3: Thuộc tính nhận diện trong mô hình ER đƣợc chuyển thành khóa

chính trong quan hệ tƣơng ứng. Trƣờng hợp khóa chính không thỏa bốn tính chất

chọn lựa, thì phải chọn khóa chính khác hay đƣa vào khóa nhân tạo.

o QT 4: Thể hiện mối quan hệ thông qua khóa ngoại:

1 : 1 Chuyển khóa chính từ quan hệ 1 sang quan hệ 2 hay ngƣợc lại (tức là

khóa chính của thực thể này thành thuộc tính của thực thể kia).

1 : n Chuyển khóa chính từ bên một sang bên nhiều (tức là chuyển khóa

chính của thực thể từ bên 1 sang bên n để làm khóa ngoại).

n : n Tạo quan hệ toàn khóa (tức là tạo một quan hệ mới có khóa chính là sự

kết hợp các khóa chính của hai quan hệ có bản số kết nối nhiều nhiều để hạ bậc

quan hệ hai thực thể chính bằng thực thể trung gian)

4.2.4 Mô hình CSDL trong phân tích và thiết kế hƣớng đối tƣợng

Với cách tiếp cập theo hƣớng đối tƣợng nhà phát triển lại quan tâm CSDL

theo mô hình lớp và xây dựng các mối quan hệ trên các lớp đó.

4.2.4.1 Vấn đề xác định lớp

Khái niệm cơ bản nhất trong phƣơng pháp hƣớng đối tƣợng là khái niệm đối

tƣợng. Một đối tượng được hiểu là một thực thể có thực hoặc là một thực thể khái

niệm. Mỗi đối tượng được mô tả bởi các trạng thái và hành vi cho biết đối tượng

đó sẽ hành động như thế nào khi nhận được thông điệp từ các đối tượng khác.

Hoạt động của hệ thống đƣợc thể hiện qua trạng thái của các đối tƣợng và sự

tƣơng tác giữa các đối tƣợng đó.

Một nhóm đối tượng có chung thuộc tính và phương thức tạo thành một lớp.

Vấn đề xác định lớp trở thành một trong những nhiệm vụ cơ bản của phân tích,

thiết kế hệ thống hƣớng đối tƣợng.

Mối tƣơng tác giữa các đối tƣợng trong hệ thống sẽ đƣợc biểu diễn thông

qua mối quan hệ giữa các lớp. Các lớp (bao gồm cả các thuộc tính và phương thức)

cùng với các mối quan hệ sẽ tạo thành biểu đồ lớp.

Biểu đồ lớp là một biểu đồ dạng mô hình tĩnh. Một biểu đồ lớp miêu tả

hƣớng nhìn tĩnh của một hệ thống bằng các khái niệm lớp và mối quan hệ giữa

chúng với nhau.

Một trong các mục đích của biểu đồ lớp là tạo nền tảng cho các biểu đồ

khác, thể hiện các khía cạnh khác của hệ thống (ví dụ như trạng thái của đối tượng

hay cộng tác động giữa các đối tượng, được chỉ ra trong các biểu đồ động). Một

lớp trong một biểu đồ lớp có thể đƣợc thực thi trực tiếp trong một ngôn ngữ hƣớng

đối tƣợng có hỗ trợ trực tiếp khái niệm lớp. Một biểu đồ lớp chỉ ra các lớp, nhƣng

bên cạnh đó còn có một biến tấu hơi khác đi một chút chỉ ra các đối tƣợng thật sự

là các thực thể của các lớp này (biểu đồ đối tượng).

Xác định lớp là một trong những bƣớc khó nhất trong phát triển phần mềm

hƣớng đối tƣợng. Không có một quy tắc chung nào cho viêc xác định lớp trong mọi

hệ thống. Kết quả của bƣớc xác định lớp phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm của các

nhóm phát triển phần mềm khác nhau. Các phƣơng pháp xác định lớp đƣợc đƣa ra

chỉ mang tính định hƣớng cho nhóm phát triển chứ không giúp nhóm phát triển tìm

ra cụ thể lớp nào là cần thiết hay không cần thiết, đúng hay sai.

Giáo viên biên soạn: Nguyễn Trần Phương

85

Trường Trung học Kinh tế Kỹ thuật Hòa Bình – Ngành Công nghệ Thông tin - Môn Phân tích & Thiết kế hệ thống

Có nhiều phƣơng pháp xác định lớp khác nhau. Ba phƣơng pháp xác định

lớp sau đây đƣợc xem là phổ biến và nhiều nhóm phát triển đã áp dụng:

 Phương pháp trích danh từ: Theo phƣơng pháp này, đầu tiên ngƣời phát

triển hệ thống cần định nghĩa sản phẩm phần mềm bằng một câu, sau đó kết hợp

các ràng buộc để phát triển thành một đoạn. Dựa trên đoạn văn mô tả này, ngƣời

phát triển sẽ lấy ra các danh từ, chia thành các nhóm và đề cử ra các lớp cũng nhƣ

thuộc tính và phƣơng thức của các lớp đó

 Phương pháp dùng thẻ ghi CRC (class responsibility collaboration):

Dựa trên một số lớp đã có, phƣơng pháp này sử dụng một thẻ ghi cho mỗi lớp

trong đó biểu diễn các thông tin liên quan đến trách nhiệm (responsibility) của lớp

đó và các lớp phối hợp với nó (collaboration). Từ thẻ ghi này, ngƣời phát triển sẽ

tìm ra các lớp khác cần thiết và quan trọng hơn là xác định đầy đủ các thuộc tính,

phƣơng thức của từng lớp và mối quan hệ giữa các lớp.

 Phương pháp xác định lớp từ use case và scenario: ngƣời phát triển

nghiên cứu cẩn thận các use case và scenario (cả chuẩn và ngoại lệ) để tìm ra các

thành phần đóng vai trò nào đó trong các use case. Các thành phần này sẽ đƣợc tập

hợp lại và đề cử ra các lớp. Các danh từ xuất hiện trong scenario biểu diễn thông

tin cho một thành phần nhƣ vậy có thể trở thành các thuộc tính còn các động từ

xuất hiện trong mối quan hệ giữa các thành phần đó có thể trở thành các phƣơng

thức tƣơng ứng trong lớp đó.

Phƣơng pháp xác định lớp từ use case và scenario sẽ đƣợc trình bày cụ thể

trong các phần xây dựng biểu đồ lớp trong pha phân tích Giới thiệu rational rose

2003 của tài liệu.

4.2.4.2 Xây dựng biểu đồ lớp trong pha phân tích

Biểu đồ lớp là một trong những biểu đồ quan trọng nhất, có tính quyết định trong

tiến trình phát triển phần mềm hƣớng đối tƣợng. Trong pha phân tích, biểu đồ lớp

chƣa đƣợc xây dựng hoàn chỉnh mà chỉ có các nhiệm vụ chính là:

 Xác định các lớp

 Xác định các thuộc tính và một số phƣơng thức cơ bản (chƣa chi tiết các

phƣơng thức).

 Bƣớc đầu chỉ ra một số mối quan hệ trong sơ đồ lớp.

Bước 1: Xác định các lớp từ các use case và scenario

Bƣớc này đƣợc thực hiện theo nguyên tắc chung nhƣ sau:

Nghiên cứu kỹ tất cả các use case và scenario để tìm ra các danh từ có vai trò

nào đó trong các scenario (khởi đầu một tƣơng tác, bắt đầu hay nhận một hành

động trong scenario, …). Các danh từ này sẽ trở thành các lớp ứng cử viên.

Loại bỏ các lớp ứng cử viên không thích hợp. Các danh từ không thích hợp

thuộc vào một trong các trƣờng hợp sau:

Lớp dư thừa: do có hai hay nhiều danh từ cùng chỉ một thực thể nên ta

chỉ cần giữ lại một từ duy nhất và loại bỏ các từ khác.

Danh từ không thích hợp: đó là các danh từ không liên quan đến phạm vi

của bài toán.

Giáo viên biên soạn: Nguyễn Trần Phương

86

Trường Trung học Kinh tế Kỹ thuật Hòa Bình – Ngành Công nghệ Thông tin - Môn Phân tích & Thiết kế hệ thống

Danh từ mô tả những lớp không rõ ràng: đó là các danh từ hoặc không

biểu diễn một thực thể cụ thể hoặc các khái niệm không rõ nghĩa.

Các danh từ chỉ là một vai trò (role) trong mối quan hệ với một lớp khác.

Các danh từ biểu diễn các công cụ xây dựng phần mềm hoặc các thuật

ngữ trong lập trình hay thuật toán (ví dụ stack, list, array, …).

Xem xét bài toán quản lý thƣ viện, từ các use case và scenario, ta có thể liệt

kê các danh từ nhƣ sau: bạn đọc, tên bạn đọc, địa chỉ bạn đọc, thủ thư, username,

password, thẻ mượn, sách, ngày mượn sách, ngày trả sách, số lượng sách … Dựa

vào tập danh từ này, bƣớc đầu ta có thể xác định một số lớp nhƣ: bạn đọc, thủ thư,

thẻ mượn, sách.

Bước 2: Xác định các thuộc tính và một số phương thức cơ bản

Dựa trên tập các lớp đã đƣợc xác định, ngƣời phát triển hệ thống tiếp tục nghiên

cứu kỹ các use case và scenario và trả lời các câu hỏi sau:

Với mỗi lớp, những danh từ nào mô tả thông tin của lớp đó. Trả lời câu

hỏi này sẽ giúp ta tìm ra các thuộc tính.

Những thông tin nào của lớp thực sự liên quan đến lĩnh vực quan tâm của

hệ thống. Trả lời câu hỏi này giúp ta loại các thuộc tính không cần thiết.

Những thông tin nào là thông tin riêng của lớp (các thuộc tính private),

những thông tin nào có thể chia sẻ trong mối quan hệ với lớp khác (các thuộc tính

protected hoặc public).

Tiếp theo, ngƣời phát triển hệ thống xem xét các động từ đi kèm với các

danh từ biểu diễn lớp trong scenario và xem xét xem các động từ ấy có trở thành

các phƣơng thức đƣợc hay không. Tuy nhiên, trong pha phân tích, chúng ta chỉ có

thể xác định một số phƣơng thức dễ nhận thấy và cũng chƣa cần xác định chi tiết

giá trị trả về cũng nhƣ các tham số. Các thông tin này sẽ đƣợc cụ thể hóa trong pha

thiết kế.

Biểu đồ lớp bƣớc đầu của hệ quản lý thƣ viện đƣợc biểu diễn nhƣ trong

Hình 4.6. Các lớp Bạn đọc và Thủ thƣ đƣợc kế thừa từ một lớp chung tên là

Ngƣời. Tại một thời điểm, một bạn đọc có tƣơng ứng một Thẻ mƣợn. Một thẻ

mƣợn có thể cho mƣợn cùng một lúc một hoặc nhiều cuốn sách.

Giáo viên biên soạn: Nguyễn Trần Phương

87

Trường Trung học Kinh tế Kỹ thuật Hòa Bình – Ngành Công nghệ Thông tin - Môn Phân tích & Thiết kế hệ thống

Hình 4.6: Sơ đồ lớp phân tích của hệ thống quản lý thƣ viện

4.3 CHUẨN HÓA TRÊN MÔ HÌNH CSDL

Một CSDL còn dƣ thừa dữ liệu sẽ gây trở ngại cho việc cập nhật dữ liệu. Chuẩn

hóa CSDL là hoạt động tạo ra một CSDL không còn dƣ thừa dữ liệu, một CSDL

đạt tối thiểu dạng chuẩn 3. Trong các giai đoạn phân tích thiết kế hệ thống, hoạt

động chuẩn hóa nằm trong giai đoạn thiết kế CSDL (xem hình):

THIẾT KẾ HỆ THỐNG - (SYSTEMS DESIGN)

1. Thiết kế giao diện con ngƣời (designing the human interface)

2. Thiết kế cơ sở dữ liệu (designing database)

a) Thiết kế csdl logic (designing logical database)

- Biến đổi mô hình ER thành mô hình quan hệ

- Kiểm tra yêu cầu chức năng

- Chuẩn hóa cơ sở dữ liệu

b) Thiết kế csdl vật lý (designing physical database)

- Chuyển các quan hệ đạt chuẩn thành các đặc tả

tập tin máy tính

THỰC HIỆN VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG

(SYSTEMS IMPLEMENTATION AND

OPERATION)

Chƣơng 2 trong tài liệu đã đề cập phần nào về chuẩn hóa mô hình tuy nhiên

chƣơng nay chúng ta sẽ đề cập chi tiết hơn. Một lƣợc đồ quan hệ trên đó thƣờng thì

sẽ áp đặt các phụ thuộc hàm (Khóa là một trường hợp riêng của phụ thuộc hàm).

 Phụ thuộc hàm (Functional Dependency): Thuộc tính Y trong quan hệ phụ

thuộc hàm vào thuộc tính X (hay X1, X2,..) của cùng quan hệ, nếu ứng với giá trị

của X chỉ có 1 giá trị của Y.

Ký hiệu: X

Y hay X₁,X₂

Y

Ta nói Thuộc tính Y phụ thuộc hàm vào thuộc tính X hay giá trị của X xác định

duy nhất một giá trị của Y hay Y đƣợc xác định bởi X.

Ví dụ: Trong hệ CSDL HỌC VIÊN, thuộc tính tên học viên phụ thuộc hàm

vào mã học viên

 Phụ thuộc hàm đầy đủ: Thuộc tính Y trong quan hệ phụ thuộc hàm đầy đủ vào

thuộc tính X (X₁, X₂,..) của cùng quan hệ, nếu nó phụ thuộc hàm vào X và không

phụ thuộc hàm vào một phần của X.

Ví dụ: Ta đã có qui tắc quản lý trong mối quan hệ sau:

Mỗi HỌC VIÊN có thể ghi danh vào học một hay nhiều MÔN HỌC.

Mỗi MÔN HỌC có thể đƣợc ghi danh bởi một hay nhiều HỌC VIÊN.

Giáo viên biên soạn: Nguyễn Trần Phương

88

Trường Trung học Kinh tế Kỹ thuật Hòa Bình – Ngành Công nghệ Thông tin - Môn Phân tích & Thiết kế hệ thống

Hình 4.7 : Mô hình ER đào tạo của trƣờng

Mã học viên, mã môn học

 Các dạng chuẩn

ngày nhập học

Ví dụ: Công ty Kim khí Đai ốc và Bù lon (NBHC) có nhiều cửa hàng hoạt

động với tên riêng. Bảng tồn kho của Cửa hàng Kim khí Mặt nam (một trong các

cửa hàng của Công ty NBHC) có dạng nhƣ sau:

CÔNG TY KIM KHÍ ĐAI ỐC VÀ BÙ LON

DANH SÁCH TỒN KHO

Tên cửa hàng:

Mã cửa hàng:

Cửa hàng kim khí mặt nam

M515

mã

mô tả hàng

mã nhà

cung cấp

34513

57913

34513

00972

57913

….

tên nhà cung

cấp

địa chỉ nhà cung

cấp

lƣợng

tồn

đơn

thành

hàng

giá

tiền

3241 Bù lon 2 cm

3541 Ốc 5 cm

4325 Vòng đệm 30 mm

5678 Đai ốc 8 mm

1478 Đinh ốc 40 mm

4327 Vòng đệm 40 mm

Acme Bolt Co

Washer Co

Acme Bolt Co

Best Fasteners

Washer Co

…

45 Hay Street

7 Blacktown Road

45 Hay Street

281 Pilbara Way

7 Blacktown Road

…

123

546

567

342

$0.50 $61.50

$0.70 $382.20

$0.12 $68.04

$0.17 $58.14

1267 $0.09 $114.03

165

$0.15 $24.75

…

….

…

$708.66

Tổng cộng

 Bảng Tồn kho của Cửa hàng Kim khí Mặt nam là mẫu tiêu biểu cho tất cả

cửa hàng.

 Mỗi nhà cung cấp cung cấp nhiều mặt hàng, nhƣng một mặt hàng chỉ

đƣợc cung cấp bởi một nhà cung cấp.

 Một mặt hàng đƣợc lƣu trữ ở nhiều cửa hàng. Ví dụ mặt hàng mã số 3241

đƣợc lƣu trữ trong cửa hàng M515 nhƣng nó cũng đƣợc lƣu trữ trong cửa hàng

M516 và M517.

 Lƣợng tồn là số lƣợng tồn của một mặt hàng của một cửa hàng.

 Đơn giá của một mặt hàng là đơn giá chung cho tất cả các cửa hàng

 Tổng cộng là tổng của cột thành tiền

 Mã cửa hàng, mã hàng, mã nhà cung cấp là thuộc tính nhận diện của cửa

hàng, hàng, nhà cung cấp

Ta thực hiện các bƣớc chuẩn hóa quan hệ của ví dụ công ty NBHC theo các bƣớc

của mô hình sau:

Giáo viên biên soạn: Nguyễn Trần Phương

89

Trường Trung học Kinh tế Kỹ thuật Hòa Bình – Ngành Công nghệ Thông tin - Môn Phân tích & Thiết kế hệ thống

QUAN HỆ KHÔNG CHUẨN

- Loại bỏ các thuộc tính tổng hợp (thuộc tính có giá trị là kết quả

tính toán từ các giá trị khác)

- Xác định khóa chính

- Chuyển thuộc tính lặp lại thành thuộc tính của quan hệ riêng

QUAN HỆ DẠNG CHUẨN 1

- Chỉ thực hiện khi khóa chính gồm nhiều thuộc tính.

- Thuộc tính không khóa phải phụ thuộc hàm đầy đủ và khóa chính

- Chuyển thuộc tính chỉ phụ thuộc vào một phần khóa chính thành

thuộc tính của quan hệ riêng.

QUAN HỆ DẠNG CHUẨN 2

- Chuyển thuộc tính không khóa phụ thuộc bắc cầu vào khóa chính

thành thuộc tính của quan hệ

QUAN HỆ DẠNG CHUẨN 3

Hình 4.8 : Các bƣớc thực hiện để đƣa các quan hệ về dạng chuẩn 3

 Dạng chuẩn một (first normal form)

Định nghĩa: Thuộc tính A là lặp lại (repeating group of attribute) nếu ứng với

một giá trị khóa chính có nhiều giá trị của thuộc tính A.

MẶT HÀNG

Mã hàng

Mô tả

Đơn giá bán

0.68

1003

Tụ điện

0.67

0.65

1007

Đầu nối

2.00

2.10

1.90

BẢNG DỮ LIỆU KHÔNG ĐẠT DẠNG CHUẨN 1

Trong quan hệ MẶT HÀNG trên, thuộc tính đơn giá bán là thuộc tính lặp lại (đôi

khi còn gọi là thuộc tính đa giá trị: multi value attribute) .

Định nghĩa: Một quan hệ R ở dạng chuẩn một nếu nó không có thuộc tính lặp lại.

Cách chuẩn hóa: Một quan hệ R không ở dạng chuẩn 1 được chuẩn hóa bằng cách

chuyển thuộc tính lặp lại vào quan hệ riêng.

B₁. Chuyển tất cả thuộc tính vào một quan hệ: TỒN KHO (mã cửa hàng, tên cửa

hàng, mã hàng, mô tả mặt hàng, mã nhà cung cấp, tên nhà cung cấp, địa chỉ, lƣợng

tồn, đơn giá, thành tiền, tổng cộng)

Giáo viên biên soạn: Nguyễn Trần Phương

90

Trường Trung học Kinh tế Kỹ thuật Hòa Bình – Ngành Công nghệ Thông tin - Môn Phân tích & Thiết kế hệ thống

B₂. Loại bỏ các thuộc tính tổng hợp: TỒN KHO (mã cửa hàng, tên cửa hàng, mã

hàng, mô tả mặt hàng, mã nhà cung cấp, tên nhà cung cấp, địa chỉ, lƣợng tồn, đơn

giá).

B₃. Xác định khóa chính (chọn ngẫu nhiên một khóa chính nhƣ mã cửa hàng):

TỒN KHO (mã cửa hàng, tên cửa hàng, mã hàng, mô tả mặt hàng, mã nhà cung

cấp, tên nhà cung cấp, địa chỉ, lƣợng tồn, đơn giá)

Ta thấy ứng với giá trị mã cửa hàng “M515” thì có nhiều giá trị lặp lại của các

thuộc tính: mã hàng, mô tả mặt hàng, mã nhà cung cấp, tên nhà cung cấp, địa chỉ,

lƣợng tồn, đơn giá. Thuộc tính lặp lại này đòi hỏi phải chuyển qua quan hệ riêng.

Khóa chính của quan hệ mới này thƣờng là khóa hợp (khóa có trên một thuộc tính)

là hợp của khóa chính của quan hệ nguồn và khoá chính của các thuộc tính lặp lại.

TỒN KHO

Mã

tên cửa

mã

ncc

lƣợn

g tồn

đơn giá

của

mô tả

tên ncc

địa chỉ

hàng

M515 chkkmn 3241 Bù lon 2cm

3241 Ốc 5cm

34513 Acme bolt co

57913 Washer co

34513 Acme bolt co

00972 Best fastener

57913 Washer co

34513 Acme bolt co

57913 Washer co

00972 Best fastener

45 ... 123

0.50

45 ...

7 ..

546

567

342

0.70

0.12

0.17

0.09

24.75

0.50

0.12

0.09

0.70

4325 Vòng...

5678 Đai ốc ...

45 ...

1478 Đinh ốc ...

281 ... 1267

4327 Vòng ...

7 ...

45 ...

7 ...

165

20

M516 chkkmb 3241 Bù lon 2cm

4325 Vòng ...

30

1478 Đinh ốc ...

281 ..

60

M517 chkkmt 3541 Bù lon 2cm

34513 Acme bolt co

45 ...

100

…

B₄. Chuyển thuộc tính lặp lại thành quan hệ riêng:

CỬA HÀNG (mã cửa hàng, tên cửa hàng)

TỒN KHO (mã cửa hàng, mã hàng, mô tả mặt hàng, mã nhà cung cấp, tên

nhà cung cấp, địa chỉ, lƣợng tồn, đơn giá)

 Dạng chuẩn hai (second normal form)

Định nghĩa: Một quan hệ R ở dạng chuẩn 2 nếu nó ở dạng chuẩn 1 và mỗi thuộc

tính không khóa phụ thuộc hàm đầy đủ vào khóa quan hệ (không phụ thuộc vào

một phần khoá quan hệ)

Cách chuẩn hóa: Một quan hệ R không ở dạng chuẩn 2 được chuẩn hóa bằng cách

chuyển thuộc tính phụ thuộc vào một phần khóa vào quan hệ riêng.

Quan hệ CỬA HÀNG đƣơng nhiên đạt dạng chuẩn 2 vì khóa chính chỉ gồm

một thuộc tính

Quan hệ TỒN KHO có khóa chính gồm hai thuộc tính nên ta phải kiểm tra

sự phụ thuộc hàm của các thuộc tính

Giáo viên biên soạn: Nguyễn Trần Phương

91

Trường Trung học Kinh tế Kỹ thuật Hòa Bình – Ngành Công nghệ Thông tin - Môn Phân tích & Thiết kế hệ thống

Hình 4.9: Các phụ thuộc hàm

CỬA HÀNG (mã cửa hàng, tên cửa hàng).

TỒN KHO (mã cửa hàng, mã hàng, lƣợng tồn).

MẶT HÀNG (mã hàng, mô tả mặt hàng, mã nhà cung cấp, tên nhà cung cấp,

địa chỉ, đơn giá).

 Dạng chuẩn ba (third normal form)

Định nghĩa: Một quan hệ R ở dạng chuẩn 3 nếu nó ở dạng chuẩn 2 và không có sự

phụ thuộc hàm giữa các thuộc tính không khóa.

Cách chuẩn hóa: Một quan hệ R không ở dạng chuẩn 3 được chuẩn hóa bằng cách

chuyển thuộc tính phụ thuộc vào thuộc tính không khóa vào quan hệ riêng.

Hình 4.10: Các phụ thuộc hàm có tính bắc cầu

CỬA HÀNG(mã cửa hàng, tên cửa hàng)

TỒN KHO (mã cửa hàng, mã hàng, lƣợng tồn)

MẶT HÀNG (mã hàng, mô tả mặt hàng, mã nhà cung cấp, đơn giá)

NHÀ CUNG CẤP (mã nhà cung cấp, tên nhà cung cấp, địa chỉ)

 Chuẩn hóa theo lý thuyết CSDL: Lƣợc đồ quan hệ Q = CỬA HÀNG (mã cửa

hàng, tên cửa hàng, mã hàng, mô tả mặt hàng, mã nhà cung cấp, tên nhà cung cấp,

địa chỉ, lƣợng tồn, đơn giá) có tập phụ thuộc hàm:

F = { mã cửa hàng

tên cửa hàng;

mã cửa hàng, mã hàng

lƣợng tồn;

mã hàng

mô tả mặt hàng, đơn giá, mã nhà cung cấp, tên nhà cung

tên nhà cung cấp, địa chỉ

cấp, địa chỉ;

mã nhà cung cấp

}

TN = {mã cửa hàng, mã hàng} TG = {mã nhà cung cấp} Xi là tập con của tập TG:

Giáo viên biên soạn: Nguyễn Trần Phương

92

Trường Trung học Kinh tế Kỹ thuật Hòa Bình – Ngành Công nghệ Thông tin - Môn Phân tích & Thiết kế hệ thống

X_i

TN υ X_i

mã cửa hàng,

mã hàng

(TN υ X_i)⁺

Siêu khóa

mã cửa hàng,

mã hàng

mã cửa hàng,

mã hàng,

Khóa

mã cửa hàng,

mã hàng

Ø

Q⁺

mã nhà cung mã cửa hàng,

Q⁺

cấp

mã hàng,

mã nhà cung cấp

F={mã cửa hàng -> tên cửa hàng; mã cửa hàng, mã hàng ->

lƣợng tồn; mã hàng -> mô tả mặt hàng, đơn giá, mã nhà cung

cấp, tên nhà cung cấp, địa chỉ; mã nhà cung cấp -> tên nhà

cung cấp, địa chỉ}

Q={mã cửa hàng, tên cửa hàng, mã hàng, mô tả mặt hàng,....}

F1 ={mã cửa hàng -> tên cửa hàng}

CỬA HÀNG ={mã cửa hàng, tên

cửa hàng}

F1 ={mã cửa hàng, mã hàng -> lƣợng tồn; mã hàng -> mô tả

mặt hàng,đơn giá, mã nhà cung cấp, tên nhà cung cấp, địa chỉ;

mã nhà cung cấp -> tên nhà cung cấp, địa chỉ}

K1 = {mã cửa hàng}

Q2 ={mã cửa hàng, mã hàng, mô tả mặt hàng,....}

F3 ={mã hàng -> mô tả mặt hàng,đơn giá, mã nhà cung

cấp,

tên nhà cung cấp, địa chỉ; mã nhà cung cấp -> tên nhà cung

cấp, địa chỉ, ...}

Q3 ={mã cửa hàng, mã hàng, mô tả mặt hàng,....}

F4 ={mã cửa hàng, mã hàng -> lƣợng tồn}

Q4 ={mã cửa hàng, mã hàng, mô tả mặt

hàng,....}

K4 = {mã cửa hàng, mã hàng }

K3 = {mã hàng}

F5 ={mã hàng -> mô tả mặt hàng,đơn giá, mã nhà

F6 ={mã nhà cung cấp -> tên nhà cung cấp, địa chỉ}

cung cấp}

Q6 ={mã nhà cung cấp, tên nhà cung cấp, địa chỉ}

Q5 ={mã cửa hàng, mô tả mặt hàng, đơn giá, mã nhà

cung cấp}

K6 = {mã nhà cung cấp}

K5 = {mã hàng }

4.4 MÔ HÌNH LÔ GIC

Chúng ta đã làm quen với cách thức và phƣơng pháp tạo ra một mô hình dữ

liệu mức quan niệm về các thông tin của tổ chức nào đó. Nó rất giàu về mặt ngữ

nghĩa, do đó dễ dàng để mọi thành phần tham gia vào việc phát triển hệ thống

thông tin hiểu đƣợc, đặc biệt là với ngƣời dùng. Nhƣng nó lại không dễ dàng để hệ

thống quản lý tập tin và các hệ quản trị cơ sở dữ liệu hiểu đƣợc. Do đó cần thiết

phải qua một giai đoạn chuyển đổi mô hình quan niệm về dữ liệu thành mô hình

logic cho dữ liệu - một mô hình "gần gũi" với ngôn ngữ máy tính hơn. Giai đoạn

này gọi là phân tích và thiết kế thành phần dữ liệu mức logic. Nhiệm vụ của giai

Giáo viên biên soạn: Nguyễn Trần Phương

93

Trường Trung học Kinh tế Kỹ thuật Hòa Bình – Ngành Công nghệ Thông tin - Môn Phân tích & Thiết kế hệ thống

đoạn này không đi sâu vào chi tiết kỹ thuật truy xuất hoặc lƣu trữ dữ liệu (đó là

nhiệm vụ của mô hình dữ liệu mức vật lý), nhƣng phải kể đến các khả năng, giới

hạn của hệ thống quản lý tập tin hay hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu. Hơn nữa, mô

hình luận lý cho dữ liệu quan tâm đến sự tổ chức cho dữ liệu, sao cho thích hợp với

thời gian đáp ứng mà xử lý đòi hỏi.

Nhƣ vậy, mục tiêu của mô hình logic cho dữ liệu là nhằm:

 Tổ chức dữ liệu.

 Tối ƣu hóa cách tổ chức đó.

Chúng ta đã biết rằng có 3 kiểu mô hình cơ sở dữ liệu: Mô hình mạng, mô

hình phân cấp, và mô hình quan hệ. Mô hình kiểu mạng xuất hiện trƣớc nhất, vào

những năm 70. Sau đó là mô hình quan hệ và mô hình phân cấp gần nhƣ xuất hiện

đồng thời. Mô hình quan hệ dù xuất hiện sau nhƣng có nhiều đặc tính ƣu việt hơn

hai kiểu mô hình còn lại và nhanh chóng phát triển. Hiện nay hầu hết các hệ quản

trị cơ sở dữ liệu cài đặt theo mô hình quan hệ. Chính vì vậy mà chúng ta quan tâm

tới việc chuyển mô hình thực thể - kết hợp thành cơ sở dữ liệu theo mô hình quan

hệ.

Ðể có một cơ sở dữ liệu theo mô hình quan hệ phải xuất phát từ mô hình

thực thể - kết hợp. Quá trình chuyển đổi có thể chia thành các bƣớc với những quy

tắc nhƣ sau:

BƢỚC 1: (không bắt buộc nếu trong HÌNH THỰC THỂ - KẾT HỢP không có tổng

quát hóa - chuyên biệt hóa)

Chúng ta phải xét xem trong mô hình thực thể - kết hợp có sử dụng khái

niệm tổng quát hóa - chuyên biệt hóa để trình bày vấn đề hay không. Nếu có thì

phải biến đổi mô hình về dạng không còn tổng quát hóa - chuyên biệt hóa trong mô

hình nữa. Có hai cách loại bỏ tổng quát hóa/chuyên biệt hóa:

 Cách 1:

Xem mỗi chuyên biệt là một thực thể: khi đó mỗi mối kết hợp giữa thực thể

tổng quát với các thực thể khác phải tách ra theo các thực thể chuyên biệt. Các thực

thể chuyên biệt ngoài thuộc tính của bản thân nó (nếu có) còn đƣợc thừa hƣởng

mọi thuộc tính của thực thể tổng quát, tuy nhiên chúng ta nên điều chỉnh tên gọi

cho mô hình hợp lý.

Ví dụ:

Giáo viên biên soạn: Nguyễn Trần Phương

94

Trường Trung học Kinh tế Kỹ thuật Hòa Bình – Ngành Công nghệ Thông tin - Môn Phân tích & Thiết kế hệ thống

Chúng ta biến đổi thành như sau:

 Cách 2:

Gộp các chuyên biệt thành một thực thể chung, khi đó phải bổ sung thêm tất

cả các thuộc tính của các chuyên biệt (nếu có) vào thực thể tổng quát, và khi đó có

thể phải điều chỉnh lại bản số và thƣờng phát sinh thêm các ràng buộc.

Bản số của nó với mối kết hợp - dạy - là (0, n). Khi chuyển sang mô hình

quan hệ thì ngoài việc

áp dụng các quy tắc

chuyển đổi để có các

quan hệ cần bổ sung

các ràng buộc sau:

Ràng buộc 1:

Không tồn tại một

ngƣời vừa là cán bộ

hành chính vừa là cán

bộ giảng dạy (hay vừa

có chức danh vừa có

nghiệp vụ).

Ràng buộc 2:

"Với mọi cán bộ, nếu không có chức danh thì không tham gia công tác giảng dạy".

Những ràng buộc này sẽ đƣợc đề cập đến trong các quá trình xử lý sau.

BƢỚC 2:

Áp dụng các quy tắc

chuyển đổi nhƣ sau:

 Quy tắc 1. Một thực

thể của mô hình thực thể

- kết hợp chuyển thành

một bảng.

Giáo viên biên soạn: Nguyễn Trần Phương

95

Bài giảng Phân tích & Thiết kế hệ thống - Chương 4: Mức tổ chức và vật lý - Nguyễn Trần Phương